Un principio de relatividad establece con
respecto a que sistemas de referencia
las leyes de la Física son invariantes.
Galileo enuncia el
principio de relatividad que
dice:
Las leyes de la mecánica son invariantes respecto
de todos los sistemas de referencia que se mueven
unos con respecto a otros con movimiento rectilineo
y uniforme..
Principio de la
relatividad especial de
Einsten
Todas las leyes de la física son
invariantes en sistemas de
referencia inerciales.
La velocidad de la luz siempre
tiene el mismo valor
independientemente del
sistema de referencia.
Consecuencias de la
relatividad especial.
Simultaneidad de sucesos
El tiempo no transcurre igual en
todos los sistemas de referencia
inerciales; El tiempo no es absoluto
sino que depende del sistema de
referencia.
Si dos sucesos son simultáneos en
un sistema de referencia no lo serán
en cualquier otro sistema que se
mueva respecto al primero con
movimiento rectilineo y uniforme.
Contracción de longitudes
Cuando un objeto viaja a velocidades
cercanas a la velocidad de la luz, la
apreciación de la longitud de otros objetos
varía, siendo la relación entre la las longitudes
Siendo l` la longitud propia, que se mide
desde un sistema en el que el objeto este
en reposo.
Dilatación de
tiempos
Cunado un objeto viaja a
velocidades altas, en él el tiempo
transcurrirá de manera mas lenta
que en otros sistemas, siendo la
relación entre ambos tiempos
Siendo T0 el intervalo de tiempo para
un observador situado en un sistema
de referencia inercial incercial.
Masa y energía
relativista
Al igual que hay cambio en la
longitud y el tiempo a altas
velocidades cercanas a la velocidad
de la luz, tambien ocurre con la masa
y la energía de una paríicula.
Siendo m0 y el producto
mc^2 la masa y la energía en
reposo respectivamente.
Principio de conservación
del conujnto masa-energía
Física cuántica
Surge como consecuencia de las diferentes
teorías sobre la naturaleza de la luz.
Teoría ondulatoria
Teoría corpuscular
Teoría electromagnetica
Sin embargo surgen diferentes experimentos que
desacreditan las diferentes teorías
Radiación del cuerpo negro.
Un cuerpo negro es un objeto que
absorbe toda la luz y energía que incide
sobre él
Leyes
experimentales
del cuerpo negro.
Ley Stefan Boltzmann
Relaciona la energía
emitida y la temperatura.
Ley Wien
Proporciona la longitud de
onda máxima que se produce
con cada temperatura
Efecto Fotoeléctrico.
Se conoce como efecto fotoelectrico a la
capacidad de la luz para arrancar electrones de
un metal cuando incide con una determinada
energía.
Por cada fotón que incide sobre el metal es
arrancado un electrón si la energía de la luz es
superior a la energía umbral propia del metal. El
efecto fotoeléctrico no depende de la intensidad de
la luz sino solo de su energía
Efecto Compton
Dice que cuando un fotón impacta sobre un electrón se observa que el
fotón sale despedido y que a su vez aparece otro fotón.
Otros principios de la física
cuántica
Principio de dualidad
onda-corpúsculo
Enunciado por De Broglie, defiende que toda partícula de masa m que se
mueve con cierta velocidad lleva asociada una longitud de onda y frecuencia
que vienen definidas por
Principio de incertidumbre de
Heisemberg
Surge tras el modelo atómico de Borh y determina que es
imposible conocer simultaneamente la posición y la cantidad
de movimiento de un electrón
Modelo Atómico de Bohr
Se basa en el
modelo de
Rutherford
Primer postulado.
El átomo de hidrógeno esta formado por un
núcleo positivo en torno al cual gira un electrón.
El electrón solo puede moverse en ciertas
órbitas definidas.
Segundo postulado
Mientras permanece en alguna de las
órbitas, denominadas estacionarias, el
electrón no emite ni absorbe energía y en esa
órbita son inaplicables las leyes de la
mecánica clásica.
Tercer postulado
La emisión o absorción de
energía corresponde al paso de
una órbita a otra. La emisión o
absorción de energía se realiza
mediante la absorción o emisión
de un fotón.
Cuarto postulado
Las únicas órbitas estables son
aquellas en las que el momento
angular del electrón es un múltiplo de
El modelo de Borh
explica muy bien el
átomo de hidrógeno
pero no era capaz
de explicar los
átomos con mas de
un electrón.
Modelo mecanocuántico del
átomo
Ante la imposibilidad de situar el electrón el átomo
Schrödinger plantea la ecuación de ondas. Se
sustituye el concepto de órbita por orbital que hace
referencia a la zona del espacio en la cual hay
grandes posibilidades de encontrar el electrón.
Estos orbitales en los cuales se puede encontrar el electrón
dependen de tres números cuánticos que son n (número cuántico
principal) l (número cuántico secundario) y m (número cuántico
magnético)
Física Nuclear.
Los núcleos de los átomos están
formados por protones y neutrones.
Numero atómico: Número de protones.
Número másico: número de nucleones
(protones+neutrones)
Formación del núcleo
Para que en núcleo haya tantos protones sin
repelerse debe haber una gran energía. Esa
energía proviene de una pequeña perdida de
masa conocida como defecto másico.
La diferencia entre masa teorica y
masa real es la que se transforma en
energía que mantiene el núcleo unido.
Radioactividad
Desprendimiento
de masa y energía
por parte de
sustancias
inestables para
así estabilizarse.
Tipos de desintegraciones
Desintegración alpha
Consiste en la emisión por
parte del átomo de núcleos de
helio. Es la que menos poder
de penetración posee y el que
mayor poder de ionización.
Desintegración Beta.
Consiste en la emisión de
un electrón. En el núcleo
del átomo un neutrón se
convierte en un protón, un
electrón y un antineutrón.
Poder de ionización y
penetración medio.
Radiación gamma
Consiste en radiación
electromagnética.
Actividad
radiactiva
Mide la velocidad a la que se produce la
variación de núcleos inestables. la
actividad es el numero de
desintegraciones por segundo
La vida media es el tiempo
medio necesario para que
se produzca la
desintegración.
Periodo de
semidesintegración es el
tiempo que tarda en
desitengrarse la mitad de
nucleos del átomo
Fisión Nuclear
Proceso por el que un núcleo pesado
se rompe en dos fracciones mas ligeras
como consecuencia del choque con un
neutrón. Como consecuencia de la
fisión se produce una pérdida de masa,
emisión de energía y emisión de
neutrones, que provocaran a su vez
mas fisiones
Fusión nuclear
Proceso por el que dos
núcleos ligeros dan lugar
a otro mas pesado y
radiación. Se produce de
forma espontanea en las
estrellas y necesita de un
gran aporte de energía.
Partículas
elementales
Se denomina
partícula elemental
a aquellas que ni
son núcleo atómico
ni átomo